JP4666472B2

JP4666472B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP4666472B2
Application number: JP2005115627A
Authority: JP
Inventors: 裕久遠藤; 栄司丹村; 隆輝亀井; 麻美小寺
Original assignee: Kyocera Mita Corp
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2005-04-13
Filing date: 2005-04-13
Publication date: 2011-04-06
Anticipated expiration: 2025-04-13
Also published as: JP2006293141A

Description

本発明は、感光体ドラム及び現像ユニットを用いた画像形成装置に関し、特に現像ローラ上のトナーをリフレッシュするリフレッシュ工程を備えた画像形成装置に関するものである。

従来の画像形成装置では、画像形成を繰り返し行う際に、特に画像上の印字率（画像形成可能な面積（用紙面積）に対する印字される面積の割合をいう。以下同じ。）が低い場合に、現像剤担持体（現像ローラ）から静電潜像担持体（感光体ドラム）に飛翔して現像に用いられるトナーが少ないために現像ユニット内のトナー粒子の入れ替わりが少なく、トナーが過剰に帯電し、画像濃度低下やカブリが発生することがある。

このような場合には、ベタ黒等の原稿印字率が高いパターンを印刷することにより現像ローラから感光体ドラム側に多量のトナーを飛翔させ、該トナーを記録媒体に転写させてトナーを消費することにより緩和することが可能ではあるが、長期にわたりベタ黒パターンを印刷しないで放置した場合には、トナーの消費が行われないまま現像ローラ表面にトナー粒子が湿度等の影響により固着されてしまい、回復しないこともある。

そのため、従来からトナーの表面形状、材料または外添剤の適正化などにより、トナーの帯電制御能力が安定するように改良されてきてはいるが、トナーの帯電が過剰となり上述のような現象が生じるのを確実に防止するまでには至っていないのが現状である。

上記のような課題を解決するために、例えば特許文献１には、印刷画像の平均印字率を算出し、画像形成後に現像ローラに平均印字率に応じた電界の印加を行うことにより、現像ローラ表面のトナーを消費して現像ローラをリフレッシュするリフレッシュ工程を設け、画像の劣化を防止するようにした画像形成方法および画像形成装置が提案されている。また、特許文献２には、リフレッシュ工程実行中は現像ローラへのトナー補給を所定時間行わないこととし、高帯電量のトナーを優先的に消費するようにした画像形成方法および画像形成装置が提案されている。

上記特許文献１、２においては、いずれも画像の平均印字率を算出し、算出された平均印字率と予め設定されたトナー吐出モード（平均印字率に応じて規定されたトナー吐出量）を用いて画像劣化の生じない程度のトナー吐出を行っている。即ち、平均印字率が低い場合はより多くのトナーを吐出するようになっている。このトナー吐出モードは通常複数設けられており、装置設置時にサービスマンによりいずれかのトナー吐出モードが設定されていた。

しかし、実際に出力される画像の印字率はユーザによってまちまちであり、例えば低印字率の画像の印刷がほとんどであるユーザの場合は、予め設定されたトナー吐出モードではリフレッシュ効果が十分でなく、画像濃度低下等の不具合が発生することもある。この場合、サービスマンによるトナー吐出モードの変更が必要となるが、濃度低下等の不具合が発生してからトナー吐出モードを変更しても、現像ユニット内のトナー自体が劣化しているためリフレッシュ工程を実行しても効果が現れるまでに時間を要する。

一方、幅広い印字率の画像を印刷するユーザの場合、リフレッシュ工程の実行直前に高印字率又は低印字率の画像を連続して多量に印刷した場合、設定されたトナー吐出モードにより決定されるトナー吐出量は、最適値とはかけ離れたものとなってしまうことがある。また、原稿画像の印字率に応じてトナー吐出モードを変更するためには、その都度サービスマンを呼ばなければならないという問題点もあった。
特開２０００−３１０９０９号公報特開２００４−２７１８９８号公報

本発明は、上記問題点に鑑み、現像ローラをリフレッシュするリフレッシュ工程において使用するトナー吐出モードを、ユーザの使用状況に応じて最適なモードに設定可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、感光体ドラムと、該感光体ドラムに対向配置される現像ローラを回転させることにより前記感光体ドラム表面に静電潜像に応じたトナー像を形成する現像ユニットとを含む画像形成部と、印刷枚数を積算カウントするカウント手段と、該カウント手段のカウント値を用いて印刷画像の平均印字率を算出する演算手段と、該演算手段により算出された平均印字率に応じて前記現像ローラからのトナー吐出量を制御する制御手段とを備え、非画像形成時に前記現像ローラ側から前記感光体ドラム側へトナーを吐出するリフレッシュ工程を実行可能な画像形成装置において、印字率レベル毎のトナー吐出量を規定するトナー吐出モードが複数格納されたトナー吐出量設定テーブルと、前記トナー吐出モードと平均印字率とを関連づけるデータが格納されたモード設定テーブルとが記憶された記憶手段が設けられており、前記制御手段は、前記演算手段により算出された所定枚数の画像の平均印字率と前記モード設定テーブルとに基づいて、前記トナー吐出量設定テーブルからリフレッシュ工程に用いる前記トナー吐出モードを自動設定することを特徴としている。

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記制御手段により前記トナー吐出モードを自動設定するオートモードと、前記トナー吐出モードを手動で設定するマニュアルモードとを切換可能としたことを特徴としている。

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記各トナー吐出モードには、印字率レベル毎の画像１枚当りのトナー吐出量が規定されており、前記制御手段は、設定された前記トナー吐出モードと前回リフレッシュ工程が実行された後の平均印字率とに基づいて決定される画像１枚当りのトナー吐出量に、前回リフレッシュ工程が実行された後の前記カウント手段のカウント値を乗じて実際のトナー吐出量を決定することを特徴としている。

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記制御手段は、連続印刷枚数が所定枚数以下である場合は、連続印刷終了時に前記カウント手段のカウント値がリフレッシュ実行値を超えたときに前記リフレッシュ工程を実行し、連続印刷枚数が所定枚数を超える場合は、連続印刷を中断して前記リフレッシュ工程を実行することを特徴としている。

本発明の第１の構成によれば、印刷される画像が高印字率であるか低印字率であるかに関係なく、その印字率に応じた最適なトナー吐出モードが自動設定されるため、リフレッシュ工程実行時のトナー吐出量を適正化してリフレッシュ効果を高めることができ、トナー吐出モードを変更するためにサービスマンを呼ぶ必要もなくなる。

また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成の画像形成装置において、トナー吐出モードを自動設定するオートモードと、手動で設定するマニュアルモードとを切換可能としたことにより、ユーザの使用状況や要望に応じた任意のトナー吐出モードに手動設定することもできる。

また、本発明の第３の構成によれば、上記第１又は第２の構成の画像形成装置において、設定されたトナー吐出モードにより画像１枚当りのトナー吐出量を決定し、それに前回のリフレッシュ工程実行後の印刷枚数を乗じた値を実際のトナー吐出量とすることにより、リフレッシュ工程実行時のトナー吐出量を印刷枚数に合わせた最適な量とすることができる。

また、本発明の第４の構成によれば、上記第１乃至第３のいずれかの構成の画像形成装置において、連続印刷枚数が所定枚数以下である場合は、印刷枚数がリフレッシュ実行値を超えた連続印刷終了時にリフレッシュ工程を実行し、連続印刷枚数が所定枚数を超える場合は、連続印刷を中断してリフレッシュ工程を実行することにより、連続印刷中の印刷中断による画像形成効率の低下をできる限り防止するとともに、待ち時間によるユーザの心理的負担を軽減する。

以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の画像形成装置の構成を示す概略断面図である。図１において、１００は画像形成装置であり、ここでは一例としてデジタル複合機を示している。画像形成装置１００では、コピー動作を行う場合、複合機本体内の画像形成部１５において、画像入力部２０で読み取られた原稿画像データに基づく静電潜像が形成され、現像ユニット４により静電潜像にトナーが付着されてトナー像が形成される。この現像ユニット４へのトナーの供給はトナーコンテナ２１から行われる。そして、このような画像形成装置１００では、感光体ドラム１を図１において時計回り（矢印Ａ方向）に回転させながら、感光体ドラム１に対する画像形成プロセスが実行される。なお、画像形成部１５における画像形成プロセスについては後述する。

上記のようにトナー像が形成された感光体ドラム１に向けて、シート１１が給紙機構２２から用紙搬送路２３及びレジストローラ対２４を経由して画像形成部１５に搬送され、この画像形成部１５において転写ローラ５により感光体ドラム１の表面におけるトナー像がシート１１に転写される。そして、トナー像が転写されたシート１１は感光体ドラム１から分離され、定着ローラ対２６ａを有する定着部２６に搬送されてトナー像が定着される。

定着部２６を通過したシート１１は、複数方向に分岐した用紙搬送路２７に送られて、用紙搬送路２７の分岐点に設けられた複数の経路切換ガイドを有する経路切換機構３０、３１、３２によって搬送方向が振り分けられ、そのまま（或いは、用紙搬送路２８に送られて両面コピーされた後に）、第１排出トレイ２９ａ、第２排出トレイ２９ｂ又は第３排出トレイ２９ｃの用紙排出部に排出される。

給紙機構２２は、複合機本体に着脱自在に取り付けられ、シート１１を収納する複数の給紙カセット２２ａ、２２ｂと、その上方に設けられるスタックバイパス（手差しトレイ）２２ｃとを備えてなり、これらは用紙搬送路２３によって感光体ドラム１及び現像ユニット４等からなる画像形成部１５に繋がっている。３３は、画像入力部２０上に載置される原稿を押さえて保持するプラテン（原稿押さえ）である。

用紙搬送路２７は、具体的には、定着ローラ対２６ａの下流側において、まず左右二股に分岐し、一方の経路（図１では右方向に分岐する経路）は第１排出トレイ２９ａに連通するように構成されている。そして、他方の経路（図１では左方向に分岐する経路）は搬送ローラ対３５を経由して、上下二股に分岐し、一方の経路（図１では上方向に分岐する経路）は第２排出トレイ２９ｂに連通するように構成されている。

これに対し、他方の経路（図１では下方向に分岐する経路）は、上記分岐点の直下において二股に分岐し、一方の経路は排出ローラ対３６を経由して第３排出トレイ２９ｃにシート１１を排出するように構成されており、他方の経路は用紙搬送路２８に連通するように構成されている。なお、用紙搬送路２８は、片面に画像形成されたシート１１がスイッチバックされて搬送される経路であり、再び画像形成部１５により異なる片面が画像形成されて排出される（両面複写）。

図２は、図１における画像形成部１５付近の部分拡大図である。図２において、画像形成部１５には、感光体ドラム１の回転方向（矢印Ａ方向）に沿って、帯電部２、露光ユニット３、現像ユニット４、転写ローラ５、除電装置１０、シート分離爪１２及びクリーニング部１４が配設されている。

感光体ドラム１は、例えばアルミドラムにａ−Ｓｉから成る感光層が積層されたものであり、帯電部２により、表面を帯電させるようになっている。そして、露光ユニット３からのレーザビームを受けた表面に帯電を減衰させた静電潜像を形成する。帯電部２は、放電（例えばコロナ放電）することで感光体ドラム１の表面を帯電させるものであり、例えば細いワイヤー等を電極として、高電圧を印加されることで放電するようになっている。

露光ユニット３は、画像データに基づいて、光ビーム（例えばレーザビーム）を感光体ドラム１に照射し、感光体ドラム１の表面に静電潜像を形成させるものである。現像ユニット４は、感光体ドラム１に対向配置された現像ローラ４ａを備え、内部に収容されたトナーを現像ローラ４ａにより感光体ドラム１の静電潜像に付着させて、トナー像を形成させるものである。

除電装置１０による除電後、帯電部２によって均一に帯電された感光体ドラム１上に露光ユニット３により静電潜像が記録され、その静電潜像を反転現像にて現像ユニット４でトナー像に顕像化し、トナー像を転写ローラ５にてシート１１上に転写する。トナー像が転写されたシート１１は、感光体ドラム１の長手方向（紙面方向）に沿って４箇所に配置されたシート分離爪１２により感光体ドラム１から分離され、定着部２６（図１参照）に搬送される。

転写ローラ５で転写されなかった未転写トナーは、残留トナーとして摺擦ローラ６及びクリーニングブレード９を備えたクリーニング部１４により感光体ドラム１表面から除去され、除去された残留トナーは回収スクリュー８等のトナー回収装置によって図示しない廃棄ボトルへと搬送される。

本発明の画像形成装置は、記録媒体への非転写時、例えば、画像形成装置を電源オフ状態やスリープ（省電力）モードからコピー開始状態まで立ち上げる際、或いは所定枚数の印刷が行われた時に、現像ユニット４内の現像ローラ４ａ上のトナーを感光体ドラム１側に吐出するリフレッシュ工程を実行可能に構成されている。

図３は、本発明の画像形成装置の一構成例を示すブロック図である。図１と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。画像形成装置１００は、画像形成部１５、画像入力部２０、ＡＤ変換部４０、印刷枚数カウンタ４２、制御部４３、記憶部４４、操作パネル４５、演算部４６及び定着部５３から構成されている。

画像形成部１５は、感光体ドラム１、帯電部２、露光ユニット３、現像ユニット４、転写ローラ５を含み、ＡＤ変換部４０において変換されたデジタル信号に基づいて感光体ドラム１上に静電潜像を形成し、現像ユニット４によりトナー像に現像した後に転写ローラ５でシート上にトナー像を転写する。

画像入力部２０は、画像形成装置１００が複写機である場合、複写時に原稿を照明するスキャナランプや原稿からの反射光の光路を変更するミラーが搭載された走査光学系、原稿からの反射光を集光して結像する集光レンズ、及び結像された画像光を電気信号に変換するＣＣＤ等から構成される画像読取部であり、画像形成装置１００がプリンタである場合、パーソナルコンピュータ等から送信される画像データを受信する受信部である。画像入力部２０より入力された画像信号はＡＤ変換部４０においてデジタル信号に変換された後、後述する記憶部４４内の画像メモリ６０に送出される。

印刷枚数カウンタ４２は、画像形成部１５での印刷枚数を積算してカウントする。記憶部４４は、画像メモリ６０、トナー吐出量設定テーブル６１、及びモード設定テーブル６２を備えており、画像メモリ６０は、画像入力部２０より入力され、ＡＤ変換部４０においてデジタル変換された画像信号を記憶し、制御部４３に送出する。

トナー吐出量設定テーブル６１には、リフレッシュ工程の実行時に現像ローラ４ａ（図２参照）から吐出されるトナー吐出量を印字率レベル毎に規定するトナー吐出モードが複数格納されており、モード設定テーブル６２には、トナー吐出量設定テーブル６１に格納された各トナー吐出モードと平均印字率とを関連づけるデータが記憶されている。トナー吐出量設定テーブル６１及びモード設定テーブル６２は、制御部４３において平均印字率に応じたトナー吐出量を決定する場合に用いられる。

操作パネル４５は、複数の操作キーから成る操作部と、設定条件や装置の状態等を表示する表示部（いずれも図示せず）とから構成されており、ユーザが印刷条件等の設定を行う他、画像形成装置１００がファクシミリ機能を有する場合は記憶部４４にファクシミリ送信先を登録し、さらに登録された送信先の読み出しや書き換えを行う等の種々の設定にも使用される。

また、トナー吐出モードを手動で設定するモード（以下、マニュアルモードという）とトナー吐出モードを自動設定するモード（以下、オートモードという）の切り換えも操作パネル４５により行われる。マニュアルモードが選択されている場合には、操作パネル４５を操作してトナー吐出量設定テーブル６１内の任意のトナー吐出モードを設定することができる。なお、操作パネル４５の表示部に、「オートモード設定中」或いは「マニュアルモード設定中」と表示し、マニュアルモード設定中の場合は現在設定されているトナー吐出モードも合わせて表示することが好ましい。

制御部４３は、設定されたプログラムに従って画像入力部２０、画像形成部１５、定着部５３やそれらを駆動する駆動手段（図示せず）を全般的に制御するとともに、画像入力部２０から入力された画像信号を、必要に応じて変倍処理或いは階調処理して画像データに変換する。露光ユニット３は、処理後の画像データに基づいてレーザ光を照射し、感光体ドラム１上に潜像を形成する。

演算部４６は、画像メモリ６０内のデジタル信号に基づいて画像毎の印字率Ｐｎを算出し、さらに印字率Ｐｎを積算した積算印字率ΣＰｎを算出する。そして、積算印字率ΣＰｎを印刷枚数カウンタ４２でカウントされた印刷枚数ｎで除して平均印字率Ａを算出する。制御部４３は、オートモードが選択されているときは、演算部４６において算出された所定枚数の平均印字率Ａ１及びモード設定テーブル６２に基づいてトナー吐出量設定テーブル６１内のトナー吐出モードを自動設定し、設定されたトナー吐出モードと前回のリフレッシュ工程以降の平均印字率Ａ２とを用いてリフレッシュ工程実行時のトナー吐出量を決定する。

これにより、ユーザの使用状況に関係なく、印刷される画像の印字率に応じた最適なトナー吐出モードが自動設定されるため、リフレッシュ工程実行時のトナー吐出量を適正化してリフレッシュ効果を高めることができ、濃度低下等の不具合が発生しない高画質な画像を形成するカラー画像形成装置を提供することができる。また、マニュアルモードへの切り換えも可能としたので、例えばリフレッシュ工程の実行による印刷待ち時間やトナー消費量を低減したい場合等のユーザの要望や使用状況、装置の使用環境等に応じて任意のトナー吐出モードを手動設定することもできる。

本発明に用いられるトナー吐出量設定テーブル６１の一例を図４に示す。図４において、トナー吐出量設定テーブルの各行には平均印字率Ａ２が０％から５％まで１％間隔で割り当てられ、各列にはＭＯＤＥ０からＭＯＤＥ５まで６段階のトナー吐出モードが割り当てられている。各トナー吐出モードには、印字率レベルに応じた画像１枚当りのトナー吐出量が印字長さ（ｍｍ）で規定されている。ＭＯＤＥ０では平均印字率に関係なくトナー吐出を行わず、ＭＯＤＥ５まで各印字率レベルでのトナー吐出量が段階的に増加するように設定されている。また、各モード内では平均印字率が高くなるほどトナー吐出量が少なくなるように設定されており、平均印字率が５％以上のときはいずれのモードにおいてもトナー吐出は行われない。演算部４６により平均印字率Ａ２が算出されると、算出された平均印字率Ａ２及び設定モードに対応する行及び列の交差する位置のトナー吐出量が決定される。

例えば、演算部４６により算出された平均印字率Ａ２が２．５％、設定モードがＭＯＤＥ３であった場合、２≦Ａ２＜３の行とＭＯＤＥ３の列とが交差する位置の画像１枚当りのトナー吐出量１．３０ｍｍが選定される。このように求められたトナー吐出量に、前回のリフレッシュ工程以降の印刷枚数Ｓを乗じて実際のトナー吐出量が決定される。例えば、印刷枚数Ｓを５０枚とすると、実際のトナー吐出量（印字長さ）は１．３０×５０＝６５ｍｍとなる。

実際のトナー吐出パターンを図５に示す。トナー吐出パターンＴは、現像ローラ４ａ（図２参照）の現像領域の長さＲと、画像１枚当りのトナー吐出量（印字長さ）に印刷枚数Ｓを乗じて求められるトナー吐出幅Ｗ１とを２辺とする矩形状である。長手方向の４箇所にはシート分離爪１２（図２参照）にトナーが付着しないように、シート分離爪１２よりも大きい幅Ｗ２を有する空白部Ｑが設けられている。

本発明に用いられるモード設定テーブル６２の一例を図６に示す。図６において、モード設定テーブルには１％間隔で区分けされた所定枚数（ここでは１０ｋ（１００００枚）とする）の平均印字率Ａ１に対応して、ＭＯＤＥ０からＭＯＤＥ５までのいずれかのトナー吐出モードが割り当てられている。なお、ここではＭＯＤＥ６をオートモードとし、オートモードが選択された場合の初期モード（デフォルト値）をＭＯＤＥ３としている。

演算部４６（図３参照）により平均印字率Ａ１が算出されると、算出された平均印字率Ａ１に対応するトナー吐出モードが決定される。例えば、演算部４６により算出された平均印字率Ａ１が１．５％であった場合、モード設定テーブル６２（図６参照）によりＭＯＤＥ５が設定され、トナー吐出量設定テーブル６１（図４参照）内のＭＯＤＥ５の列を用いて画像１枚当たりのトナー吐出量が決定される。

図７は、トナー吐出モードの決定手順を示すフローチャートである。図３を参照しながら、図７のステップに従い図４のトナー吐出量設定テーブル６１及び図６のモード設定テーブル６２を用いてトナー吐出モードを決定する方法について説明する。先ず、ユーザ或いはサービスマンによりオートモード（ＭＯＤＥ６）又はマニュアルモード（ＭＯＤＥ０〜５）が選択される（ステップＳ１）。次に、選択されたモードがオートモード（ＭＯＤＥ６）であるか否かが判断される（ステップＳ２）。

オートモードが選択されている場合は、トナー吐出モードが初期モード（ＭＯＤＥ３）に設定される。そして、画像出力動作が行われると（ステップＳ４）、印刷枚数カウンタ４２のカウント値Ｎに１を積算し、Ｎ＋１枚までの積算印字率ΣＰ_N+1を算出する（ステップＳ５）。次に、カウント値Ｎが所定枚数（ここでは１０ｋ）に到達したか否かが判断される（ステップＳ６）。Ｎ＜１０ｋである場合はステップＳ４に戻り、出力動作を繰り返す。Ｎ＝１０ｋである場合は、演算部４６においてΣＰ_10k／１０ｋにより平均印字率Ａ１を算出する（ステップＳ７）。

算出された平均印字率Ａ１を用いてモード設定テーブル６２によりトナー吐出モードが自動設定される（ステップＳ８）。そして、カウント値Ｎ及び積算印字率ΣＰ_Nをリセットした後（ステップＳ９）ステップＳ４に戻り、以後同様の手順でトナー吐出モードを設定する。一方、ステップＳ２においてマニュアルモードが選択されている場合は、選択されたＭＯＤＥ０〜５のいずれかのモードに手動設定される（ステップＳ１０）。

次に、本実施形態の画像形成装置の動作について説明する。図８は、本発明の画像形成装置において実行されるリフレッシュ工程の一例を示すフローチャートである。図３を参照しながら、図８のステップに従いリフレッシュ工程の実行手順について説明する。なお、この例においては印刷枚数カウンタ４２により前回のリフレッシュ工程以降の印刷枚数Ｓ及び連続印刷枚数Ｌをカウントし、連続印刷枚数Ｌの大きさによりリフレッシュ工程の実行タイミングを変えている。また、ここでは図７に示したモード設定手順で、トナー吐出を行わないＭＯＤＥ０以外のトナー吐出モードが設定されているものとする。

先ず、ユーザによる操作パネル４５或いはパソコン等の操作により画像形成処理が開始され、画像が出力されると（ステップＳ１）、画像出力が終了したか否かが判断される（ステップＳ２）。画像出力が終了している場合は、印刷枚数Ｓがリフレッシュ実行値（ここでは５０枚）以上であるか否かが判断される（ステップＳ３）。Ｓ≧５０である場合は、演算部４６においてΣＰｓ／Ｓにより平均印字率Ａ２を算出する（ステップＳ４）。

次に、制御部４３において、図７の手順により設定されたトナー吐出モードと演算部４６で算出された平均印字率Ａ２とから１枚当りのトナー吐出量を求め、これに印刷枚数Ｓを乗じて実際のトナー吐出量が決定される（ステップＳ５）。決定されたトナー吐出量を用いてリフレッシュ工程を実行し（ステップＳ６）、印刷枚数Ｓ、連続印刷枚数Ｌ及び積算印字率ΣＰｓをリセットして（ステップＳ７）装置の駆動を停止する（ステップＳ８）。ステップＳ３においてＳ＜５０である場合はリフレッシュ工程を実行せず、連続印刷枚数Ｌのみをリセットして（ステップＳ９）装置の駆動を停止する（ステップＳ８）。

一方、ステップＳ２において画像出力が継続している場合は、印刷枚数Ｓ及び連続印刷枚数Ｌに１を積算し、積算印字率ΣＰ_S+1を算出する（ステップＳ１０）。次に、連続印刷枚数Ｌが所定枚数（ここでは５００枚）を超えているか否かが判断される（ステップＳ１１）。Ｌ≦５００である場合はステップＳ１に戻り、同様の手順を繰り返す（ステップＳ１〜Ｓ１０）。Ｌ＞５００である場合はステップＳ４、Ｓ５と同様の手順で平均印字率Ａ２の算出（ステップＳ１２）及び実際のトナー吐出量の決定（ステップＳ１３）が行われ、連続印刷を中断してリフレッシュ工程を実行する（ステップＳ１４）。その後、印刷枚数Ｓ、連続印刷枚数Ｌ及び積算印字率ΣＰｓをリセットし（ステップＳ１５）、ステップＳ１に戻り連続印刷を再開する。

上記手順で制御を行うことにより、連続印刷の枚数に応じてリフレッシュ工程の実行タイミングを制御することができ、少量印刷時には出力動作終了時にリフレッシュ工程を行い、大量印刷時にはリフレッシュ工程の実行を遅らせることにより、印刷中断による画像形成効率の低下を極力防止するとともに、待ち時間によるユーザの心理的負担も軽減される。なお、ここでは印刷枚数に応じてリフレッシュ工程が自動で開始することとしたが、画像不良が発生した場合にも必要に応じて手動でリフレッシュ工程を実行できるようにしても良い。

なお、ここでは平均印字率Ａ１を算出する印刷枚数を１０ｋ（１００００枚）、リフレッシュ工程実行値を５０枚、及び連続印刷中にリフレッシュ工程が実行される連続印刷枚数Ｌを５００枚としたが、これらはユーザの使用状況等に応じて任意に設定することができる。

その他本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば上記実施形態においては、トナー吐出量を印字長さ（トナー乗せ幅）により規定しているが、印字長さに代えて、現像ローラに印加されるバイアス電圧や、バイアス電圧の印加時間によりトナー吐出量を規定することもできる。その場合、印字率レベル毎にバイアス電圧或いは印加時間を規定した複数のトナー吐出モードをトナー吐出量設定テーブル６１に格納しておけば良い。

また上記実施形態では、平均印字率の算出を行う演算部４６を制御部４３とは別個に設けているが、制御部４３に演算部を兼用させ、制御部４３において平均印字率を算出するようにしても良い。また本発明では、一例としてデジタル複合機についてのみ説明したが、アナログ方式のモノクロ複写機やタンデム式のカラー複写機、アナログ方式のモノクロ複写機等の複写機、或いはファクシミリやレーザプリンタ等、現像装置を用いる種々の画像形成装置に適用できるのはもちろんである。

本発明は、感光体ドラムと、該感光体ドラムに対向配置される現像ローラを回転させることにより感光体ドラム表面に静電潜像に応じたトナー像を形成する現像ユニットとを含む画像形成部と、印刷枚数を積算カウントするカウント手段と、該カウント手段のカウント値を用いて印刷画像の平均印字率を算出する演算手段と、該演算手段により算出された平均印字率に応じて前記現像ローラからのトナー吐出量を制御する制御手段とを備え、非画像形成時に現像ローラ側から感光体ドラム側へトナーを吐出するリフレッシュ工程を実行可能な画像形成装置において、印字率レベル毎のトナー吐出量を規定するトナー吐出モードが複数格納されたトナー吐出量設定テーブルと、トナー吐出モードと平均印字率とを関連づけるデータが格納されたモード設定テーブルとが記憶された記憶手段が設けられており、制御手段は、演算手段により算出された所定枚数の画像の平均印字率とモード設定テーブルとに基づいて、トナー吐出量設定テーブルからリフレッシュ工程に用いるトナー吐出モードを自動設定する。

これにより、ユーザの使用状況に関係なく、印刷される画像の印字率に応じた最適なトナー吐出モードが自動設定されるため、リフレッシュ工程実行時のトナー吐出量を適正化してリフレッシュ効果を高めることができ、濃度低下等の不具合が発生しない高画質な画像を形成するカラー画像形成装置を提供することができる。

また、トナー吐出モードを自動設定するオートモードと、手動で設定するマニュアルモードとを切換可能としたので、例えばリフレッシュ工程の実行による印刷待ち時間やトナー消費量を低減したい場合等のユーザの要望や装置の使用環境等に応じた任意のトナー吐出モードに手動設定することもできる。

また、トナー吐出モードと平均印字率とに基づいて決定された画像１枚当りのトナー吐出量に前回のリフレッシュ工程実行後の印刷枚数を乗じて実際のトナー吐出量が決定されるため、リフレッシュ工程実行時のトナー吐出量を印刷枚数に合わせた最適な量とすることができる。

また、連続印刷枚数が所定枚数以下であるときは、出力動作終了時にリフレッシュ工程実行の要否を判断して実行し、連続印刷枚数が所定枚数を超えるときは、連続印刷を中断してリフレッシュ工程を実行することとしたので、連続印刷中の印刷中断による画像形成効率の低下を極力防止するとともに、待ち時間によるユーザの心理的負担を軽減することができる。

は、本発明の画像形成装置の全体構成を示す概略断面図である。は、本発明の画像形成装置における画像形成部付近の部分拡大図である。は、本発明の画像形成装置の一構成例を示すブロック図である。は、本発明に用いられるトナー吐出量設定テーブルの一例を示す図である。は、本発明に用いられるトナー吐出パターンの一例を示す図である。は、本発明に用いられるモード設定テーブルの一例を示す図である。は、本発明の画像形成装置におけるトナー吐出モード決定手順を示すフローチャートである。は、本発明の画像形成装置におけるリフレッシュ工程の実行手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１感光体ドラム
４現像ユニット
４ａ現像ローラ
５転写ローラ
１４クリーニング装置
１５画像形成部
２０画像入力部
４２印刷枚数カウンタ（カウント手段）
４３制御部（制御手段）
４４記憶部（記憶手段）
４６演算部（演算手段）
６０画像メモリ
６１トナー吐出量設定テーブル
６２モード設定テーブル

Claims

感光体ドラムと、該感光体ドラムに対向配置される現像ローラを回転させることにより前記感光体ドラム表面に静電潜像に応じたトナー像を形成する現像ユニットとを含む画像形成部と、
印刷枚数を積算カウントするカウント手段と、
該カウント手段のカウント値を用いて印刷画像の平均印字率を算出する演算手段と、
該演算手段により算出された平均印字率に応じて前記現像ローラからのトナー吐出量を制御する制御手段と、を備え、
非画像形成時に前記現像ローラ側から前記感光体ドラム側へトナーを吐出するリフレッシュ工程を実行可能な画像形成装置において、
トナー吐出モードとトナー吐出モードの再設定が必要となる所定枚数当たりの平均印字率Ａ１とを関連づけるデータが格納されたモード設定テーブルと、前回リフレッシュ工程が実行された後、次回のリフレッシュ工程までの所定枚数当たりの平均印字率Ａ２と前記トナー吐出モードに対応して画像１枚当りのトナー吐出量を規定するトナー吐出量設定テーブルと、が記憶された記憶手段が設けられており、
前記制御手段は、前記演算手段により算出された所定枚数の画像の平均印字率Ａ１と前記モード設定テーブルとに基づいて、次回のリフレッシュ工程に用いる前記トナー吐出モードを設定し、設定されたトナー吐出モードと平均印字率Ａ２とに基づいて前記トナー吐出量設定テーブルから決定される画像１枚当りのトナー吐出量に、前回リフレッシュ工程が実行された後、次回のリフレッシュ工程までの前記カウント手段のカウント値を乗じてリフレッシュ工程における実際のトナー吐出量を決定することを特徴とする画像形成装置。
前記制御手段により前記トナー吐出モードを自動設定するオートモードと、前記トナー吐出モードを手動で設定するマニュアルモードとを切換可能としたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、連続印刷枚数が所定枚数以下である場合は、連続印刷終了時に前記カウント手段のカウント値がリフレッシュ実行値を超えたときに前記リフレッシュ工程を実行し、連続印刷枚数が所定枚数を超える場合は、連続印刷を中断して前記リフレッシュ工程を実行することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。